ELŐREGYÁRTÓ ÉS SZOLGÁLTATÓ KFT. AZ JELŰ MAGASÍTOTT (24 CM) FESZÍTETT FÖDÉMGERENDÁK ALKALMAZÁSÁHOZ
TARTALOM BEVEZETÉS 1. AZ ÚJ GERENDA ÉS A BELŐLE KIALAKÍTHATÓ FÖDÉM SZERKEZET ISMERTETÉSE 2. AZ ÚJ GERENDAVÁLASZTÉK 3. A LEHETSÉGES BEÉPÍTÉSI MÓDOK, A FÖDÉMSZERKEZET KIALAKÍTÁSA 4. A GERENDÁK ÉS A BELŐLÜK KIALAKÍTOTT FÖDÉM TEHERBÍRÁSI ÉRTÉKEI 5. AZ E7-E GERENDÁKKAL KIALAKÍTOTT FÖDÉM ERŐTANI TERVEZÉSE 6. BEÉPÍTÉSI SZABÁLYOK 7. GÉPÉSZETI, VILLAMOSSÁGI ÉS ÉPÍTÉSZETI ÁTTÖRÉSEK A FÖDÉMEKEN 8. ELEMEK SZÁLLÍTÁSA, TÁROLÁSA, EMELÉSE 9. MINŐSÉGTANÚSÍTÁS 10. A GERENDÁK TŰZÁLLÓSÁGA TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 2/18
BEVEZETÉS Az E jelű feszítettbeton födémgerendák gyártása és felhasználása évtizedek óta sikeresen folyik. Méretválasztéka jelenleg 2,4 m-től 6,6m-ig terjed. 5,4-6,6 m-es fesztávokra már csak gerenda kettőzéssel alkalmazható. A gerendák 19 cm szerkezeti magassággal készülnek. Alkalmazásuk 19 vagy 24 cm magas béléstestekkel lehetséges. A gerendák és a béléstestek közötti hézag betonkiöntése esetén a gerendák növelt teherbírással vehetők figyelembe. A BVM Épelem Kft. fejlesztést hajtott végre a lakásépítésnél alkalmazott E jelű gerendáknál azzal a céllal, hogy - a méretválasztékot bővítse, - 5,40 és 6,00 m fesztávoknál a gerendák kettőzése nélkül is alkalmazható, illetve - nagyobb falnyílás méretek esetén is legyen lehetőség E gerenda alkalmazására. A cél elérése érdekében a korábbi gerenda teherbírásának növelése volt szükséges. A gerenda teherbírásának növekedését a 19 cm magasság 24 cm-re való emelése és a feszítőerő kedvezőbb helyzetű elhelyezése biztosítja. Az új gerendák lakáscélú felhasználása ajánlott elsősorban, ahol a hasznos teher értéke p= 2,0 kn/m 2, illetve a padlórétegek súlya a szokásos értékeket nem lépik túl, de nem kizárt más funkcióval rendelkező épületnél az alkalmazása, amennyiben ezt erőtani számítással igazolni lehet, és egyéb feltételek is biztosítottak (pl. tűzvédelem). 1. AZ ÚJ GERENDA ÉS A BELŐLE KIALAKÍTHATÓ FÖDÉMSZERKEZET ISMERTETÉSE Az új gerenda általános jele E7-E. Az egyes falközök esetére használható gerendák jele a falköz mérettel bővül, pl. E7-E/60, azaz 6,00 m- es falközre alkalmazható gerenda. TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 3/18
Az új gerenda keresztmetszete az alábbi méretekkel rendelkezik. A feszítő huzalok száma az alsó övben 5 vagy 7 db. Az E7-E gerenda oldalnézete feltámaszkodással Az E7-E jelű feszített új vasbeton gerendákkal és a hozzájuk tartozó béléstestekkel egy és többszintes épületek födémei építhetők meg. A födémszerkezetek fő tartóelemeit előfeszített E7-E jelű gerendák alkotják, melyek egy keresztmetszettel és többféle huzalszámmal, változó falközhöz alkalmazható hosszúsággal készülnek. TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 4/18
A gerendák típus hosszmérete 60 cm-es lépcsőkben változik, egyedi megrendelésnél igény szerinti méretben. Kisebb falköz méretnél a gerendák egymás közötti tengelytávolsága 60 cm. Nagyobb falköz méretnél a gerendák kettőzése és felbeton alkalmazása szükséges. Nagyobb nyílásközök (>5,4 m) esetén csak a tervezési és alkalmazási segédlet szerinti beépítési módok alkalmazhatók. A gerendákból és béléstestekből kialakított födém fontos tartozéka a helyszíni beton, amely egyrészt a gerenda és béléstestek közötti hézag kitöltésére szolgál, másrészt lehetőséget ad a gerenda és a béléstestek felett alkalmazott felbeton formájában a teherbírás növelésére, ami nagyobb falközök (>6,0 m) esetében szükséges is. Ajánlatos a felbetonba hálós vasalást helyezni a hatékonyabb tárcsahatás és terhek elosztásának jobb biztosítása céljából azon esetekben is, ahol az alkalmazási útmutató ezt nem teszi kötelezővé. A födém építése során a gerendákat ugyan úgy mint a hagyományos E gerendákat egy ideiglenes közbenső alátámasztással segíteni kell. A közbenső alátámasztás a maximális 8,0 m-es falköznél 2 cm-es túlemelést biztosítson, míg 6,0 m-nél 1,0 cm-es legyen ez a túlemelés. A közbenső nyílásközöknél a túlemelés értékei arányosítással határozandók meg a fenti értékekből. Az ideiglenes közbenső alátámasztást a felbeton és a koszorú beton megszilárdulása után lehet eltávolítani. A födémszerkezet tervezéséhez és építéséhez az alkalmazási segédletben foglaltakat be kell tartani. 2. AZ ÚJ GERENDAVÁLASZTÉK Az új gerendaválasztékot az alábbi táblázat ismerteti. Gerenda jele Falköz Gerenda hossza Térfogat Tömeg f cm L cm l/db kg/db E7-E/54 540 576 114 285 E7-E/60 600 636 126 314 E7-E/66 660 696 138 344 E7-E/72 720 756 150 374 E7-E/80 800 836 166 414 A típus gerenda feltámaszkodása a falvégen 18 cm, a gyártási hosszból adódóan. A gerendák végei nyírási vasalással vannak ellátva. Az E7-E/80 gerenda esetében a nyírási vasalás a gerenda felső síkján túlnyúlik az együttdolgozás biztosítása érdekében. Ezért a gerendák végei nem vághatók, nem véshetők. TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 5/18
3. A LEHETSÉGES BEÉPÍTÉSI MÓDOK, A FÖDÉMSZERKEZET KIALAKÍTÁSA Az E7-E jelű gerendák az alábbi beépítési módokban használhatók: 3.1 5,4 m-es falköz áthidalása gerenda kettőzés- és felbeton nélkül, t=60 cm-es gerenda tengelytávolság mellett. 3.2 6,0 m-es falköz áthidalása gerenda kettőzés nélkül és felbeton alkalmazással, t=60 cm-es gerenda tengelytávolság mellett. 3.3 6,6 m-es falköz áthidalása gerenda kettőzéssel, de felbeton alkalmazása nélkül. 3.4 7,20-es falköz áthidalása gerenda kettőzéssel és felbeton alkalmazásával. 3.5 8,00 m-es falköz áthidalása gerenda kettőzéssel és 4 cm felbeton alkalmazásával, tartóvégen kötelező hálós vasalással a felbetonban. 3.1. A gerenda beépítése 5,4 m-es falköznél: Megjegyzés: felbeton alkalmazható, de statikailag nem szükséges TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 6/18
3.2.A gerenda beépítése 6,0 m-es falköznél: Megjegyzés: felbeton alkalmazása statikailag szükséges 3.3. A gerenda beépítése 6,6 m-es falköznél: Megjegyzés: felbeton alkalmazható, de statikailag nem szükséges 3.4. A gerenda beépítése 7,2 m-es falköznél: Megjegyzés: felbeton alkalmazása statikailag szükséges TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 7/18
3.5. Gerenda beépítése 8,0 m-es falköznél Megjegyzés: felbeton alkalmazása statikailag szükséges Általános megjegyzés: Minden beépítési módnál célszerű a felbeton vasalása, pl. 5/20/20 hegesztett hálóval. TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 8/18
4. A GERENDÁK ÉS A BELŐLÜK KIALAKÍTOTT FÖDÉM TEHERBÍRÁSI ÉRTÉKEI A tervezés során az alábbi táblázatban megadott teherbírási értékek vehetők figyelembe a beépítési szabályok és a 3. pontban adott beépítési módok betartása mellett. 4.1. táblázat Beépítési mód (lásd 3. pontot) Egyes gerendákra A gerenda és a béléstest közötti kibetonozással M ü q ü M H q H M ü q ü M H q H knm kn/m knm kn/m knm kn/m knm kn/m Tehersáv Felbeton C16-12 E7-E-54 15,89 4,35 24,45 9,13 24,50 6,72 29,90 9,13 t=60cm nem szükséges E7-E-60 15,89 3,92 24,45 8,22 27,00 6,00 39,60 8,22 t=60cm 4cm E7-E-66 15,89 3,55 24,45 7,47 24,50 4,49 29,90 7,47 t=37,5cm nem szükséges E7-E-72 15,89 3,27 24,45 6,85 26,70 4,13 37,80 6,85 t=37,5cm 4cm E7-E-80 15,06 2,94 24,80 5,56 22,70 3,47 49,00 5,56 t=37,5cm 4cm A táblázatban a használati határállapothoz (régi nevén üzemi állapothoz) tartozó nyomaték (M ü ) és teher (q ü ) van megadva, a w=0,2 mm repedéstágassági- és l/250 alakváltozási korlát esetére. A teherbírási határállapothoz az M H nyomaték és q H teher van megadva. Összeépített állapotra megadott határértékek a feltüntetett terhelési sávszélesség és az esetleges felbeton figyelembevételével, a 3. pont alatti beépítési módok mellett érvényesek TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 9/18
5. AZ E7-E GERENDÁKKAL KIALAKÍTOTT FÖDÉM ERŐTANI TERVEZÉSE Az erőtani tervezést az EUROCODE 1 (MSZ ENV 1991) és az EUROCODE 2 (MSZ ENV 1992) szabványok alapján kell végezni. Célszerű elsősorban a lakáscélú felhasználás a szokásos padlóréteg súlyokkal. Az E7-E jelű magasított (24 cm) feszített gerendák 60 cm-es tengelykiosztással alkalmazhatók. A statikai méretezés függvényében szükséges lehet a gerendák kettőzése, pl. nagyobb fesztávok vagy válaszfalak alatt. A födém fesztávolságát a falköznyílás (f) megnövelésével nyerhetjük: l o =f + 0,18 [m]. A gerendák közé csak EB 60/24 jelű üreges beton födémbéléstestek, valamint az ezekkel egyező méretű kerámia béléstestek alkalmazhatók. Az állandó jellegű terhekhez az alábbiakat célszerű figyelembe venni: - gerenda önsúlya (0,50 kn/m) - béléstest önsúlya (1,05 kn/m t=0,60 m gerenda távolságnál) - burkolati rétegek - felbeton (min. 4 cm, ha statikailag szükséges) - válaszfal teher (ha van) (egyenletes megoszló teherként vehető) - függesztett teher (ha van) Az állandó terhek biztonsági tényezője y = 1,35 Hasznos terhelés lakóépület esetén közbenső födémeknél 2,0 kn/m 2, (lásd MSZ ENV 1991)záró födémnél a hó teher és egyéb felépítményi teher (ha van). A hasznos teher biztonsági tényezője p = 1,5. Az igénybevételeket két végén csuklós megtámasztású tartóra kell meghatározni. A gerendák konzolos túlnyúlása beépített állapotban - sem megengedett. A teherbírás ellenőrzésére szolgáló mértékadó terhet az alábbi összefüggéssel kell meghatározni. q Sd = G, jg k, j Q, lqk. l Q, i 0, iq k, i ahol 0i = 0,7 A használati állapotban az alakváltozás és a repedéstágasság ellenőrzéséhez a kvázi állandó teherkombinációt kell képezni. q ser = G k, j P 2, iq k, i i l TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 10/18
ahol 2,i = 0,3 A teherből meghatározott mértékadó nyomatékot (M sd ) és mértékadó terhet (q sd ) a 4.1 táblázatban megadott számításba vehető teherbírási (határ) M H és q H értékekkel kell összehasonlítani. Teherbírási szempontból megfelel a födémszerkezet, ha a mértékadó értékek kisebbek a teherbírási értékeknél. A használati állapotban kapott nyomatékot (M ser ) és terhet (q ser ) a 4.1 táblázatban megadott M ű és q ü értékekkel kell összehasonlítani. A használati állapot szempontjából megfelel a födém szerkezet ha a fellépő értékek kisebbek a táblázati értékeknél. A födémszerkezet megfelelősége szempontjából vizsgálni kell a födémtárcsa szerű viselkedésének kialakulását is, illetve a beépítés által (lásd 6. pont) ezt biztosítani kell. A gerendavégek alatt a falban keletkező talpfeszültségeket is vizsgálni kell. A gerendát vagy födémet terhelő koncentrált erő esetében különös gonddal kell a tervezésnél eljárni és az egyenletesen megoszló határ teherből (q H ) származó határ nyíróerővel azonos vagy kisebb mértékadó értéket szabad csak elfogadni. Példa terhek meghatározására. Terhek Állandó terhek: Réteg megnevezés Teher alapérték Teher alapérték Biztonsági tényező [kn/m], t=60cm [kn/m], t=37,5cm gerenda önsúly 0,50 0,50 1,35 béléstest (EB-60/24) 1,05 0,66 1,35 felbeton (4 cm) 0,60 0,38 1,35 burkolati rétegek 1,70 1,06 1,35 összesen 3,85 2,60 1,35 Hasznos teher: 2 p 2,0kN / m ; p 1, 5 t=60 cm tehersáv esetén: p a 1,2kN / m t=37,5 cm tehersáv esetén: p a 0,75kN / m (gerenda kettőzés esetén) TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 11/18
Tehercsoportosítások a.) A számított értékek felbeton esetén és t=60cm tehersávval értendőek. teherbírási határállapot: q Sd = 1,35 3,85 + 1,5 1,2 = 6,99 kn/m használati határállapoban, kvázi állandó teherkombináció: q a3 = 3,85 + 0,3 1,2 = 4,21 kn/m b.) A t = 37,5 cm tehersáv (gerenda kettőzés), valamint 4 cm felbeton esetén teherbírási határállapotban q Sd = 2,60 1,35 + 0,75 1,5 = 4,64 kn/m használati határállapotban q ser = 2,60 + 0,3 0,75 = 2,83kN/m TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 12/18
6. BEÉPÍTÉSI SZABÁLYOK A födém megépítéséhez nélkülözhetetlen az építési engedély alapján készített kiviteli terv, valamint a szakképzett műszaki vezető helyszíni irányítása. A gerendák beépítésénél az épület általános állékonysági követelményeinek betartása mellett az alábbiak tartandók be (lásd még csatolt ábrákat). Csak szerkezetileg hibátlan gerendák építhetők be a födémszerkezetbe. A födémgerendákat 60 cm-nél nagyobb tengelytávolságra alkalmazni, megvésni vagy rövidebbre vágni tilos! A falazat és kiváltók teherbírás szempontjából alkalmasak kell, hogy legyenek a gerenda fogadására. A gerendák mozgatása egyenként 2-2 ponton a végüktől max. 50-50 cm-re elhelyezett kétszer áthurkolt kötelek segítségével végezhető. A gerenda felfekvése alatt a talpfeszültsége nem lépheti túl az alátámasztó anyagra (szerkezetre) meghatározható határszilárdságot. A gerendák felfekvése minimálisan 15 cm legyen (eltérés a felfekvés mélységében 2,0 cm) A gerendákat 0,5 cm-es pontossággal kell elhelyezni a terven megadott helyre. A gerendákat a falköz közepén alá kell támasztani a béléstestek behelyezése és helyszíni betonozás előtt. A béléstestek a gerendák talpaira felkent habarcsra helyezhetők. Felbeton alkalmazása esetén a támaszok melletti 1,5-1,5 m-es sávokban 4,2/20/20 hálós vasalást kell alkalmazni. Ezen túlmenően a helyszíni betonmunkák készítésénél az alábbiak tartandók be: - a koszorúvasalással együtt a gerendák mellé bekötő un. bajusz vasakat is el kell helyezni, - az állványozást, zsaluzást, vasalást statikus tervező ellenőrizze a betonozás előtt, - a gerendák és béléstestek közötti hézagokat, a béléstestek felső felületét meg kell tisztítani és be kell nedvesíteni, - az egyéb kiegészítő vasalásokat a tervnek megfelelően el kell helyezni. A koszorúk és fúgák, valamint a felbeton legalább C16-12(24)/k szilárdsági jelű legyen. A koszorúk és a födémgerendák csatlakozását a K 1 és K 2 ábrán megadott módon kell kiképezni. A koszorú és közvetlenül csatlakozó béléstest kapcsolatát a K 3, K 4 ábrán adottak szerint lehet kialakítani. A felbeton és a koszorú együttdolgozásáról bekötő vasakkal kell gondoskodni. A gerenda beépítését és betonozását követően a födém terhelése a kibetonozás- és ha van a felbeton megszilárdulásáig tilos. (pl. anyagtárolás és anyagszállítás) TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 13/18
A gerendák alatti segéd alátámasztást legkorábban a betonozást követően 14 nap múlva szabad kivenni. A födém a teljes teherbírását a betonozást követően 28 nap múlva éri el. TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 14/18
TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 15/18
7. GÉPÉSZETI, VILLAMOSSÁGI ÉS ÉPÍTÉSZETI ÁTTÖRÉSEK A FÖDÉMEKEN Gépészeti vezetékek átvezetése a födémeken csak a béléstestek helyén kisebb nyílások esetében lehetségesek. Ekkor a béléstest helyén a szükséges nyílást körülbetonozva alakul ki az átvezetés helye. A villamos és gépészeti vezetékek, csövek rögzítése a födém alsó síkján akkor lehetséges, ha - a födém teherbírása megfelel a többletteherre, - a dübelek a béléstestbe esnek (a dübelek teherbírását ellenőrizni szükséges) - a béléstesteken átmenő csavarokat helyeznek el. Nagyobb áttörések a szomszédos gerendák között, a szükséges béléstestek kihagyásával alakíthatók ki. Amennyiben a gerendák széthúzása is szükséges, akkor a födém méretezését a felelős statikus különös gonddal végezze. 8. ELEMEK SZÁLLÍTÁSA, TÁROLÁSA, EMELÉSE Az elemeket csak a méretük és súlyuk szerint megfelelő járművön lehet szállítani. Mind az emelés és tárolás, mind a szállítás során a gerendák függőleges helyzetét biztosítani kell. A szállított árut kellő biztonsággal kell rögzíteni, ez a szállító felelőssége. A rakományt kereszt- és hosszirányban egyaránt rögzíteni kell elmozdulás ellen. A gerendák szabad kilógása az utolsó alátámasztástól számítva max. 50 cm lehet. A gerendák emelése egyenként 2-2 ponton a végektől max. 50-50 cm-re elhelyezett, kétszer áthurkolt kötéllel történhet. A gerendák csak sík, szilárd alapzatot képező felületen tárolhatók. A depónia 1 m-nél ne legyen nagyobb. Egy rakatba csak azonos méretű gerendák kerüljenek. Az alsó sor alá és a sorok közé alátétfát kell helyezni. Az alátétfa magassági mérete nem lehet kisebb 25 mm-nél. Az alátétfáknak a többlet igénybevétel elkerülése miatt egy függőlegesbe kell esnie. A gerendákat a függőleges helyzethez képest megdönteni, vagy lefektetni tilos. A gerendákat szállítás és beemelés során nagyobb dinamikus igénybevételnek kitenni nem szabad. Csak hibátlan gerendák építhetők be. A beemelés az előbb írtak szerint történjék. Az alátámasztó falon való bármilyen irányú mozgatás balesetveszélyes és tilos. TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 16/18
9. MINŐSÉGTANÚSÍTÁS A födémet alkotó termékek minőségét a gyártó garantálja. Az új gerendákról az ÉMI Rt. T-96/2004. számmal szakértői véleményt készített, melyben megállapította, hogy az E7-E jelű födémgerendák kielégítik a méretezési szabványokban előírt teherbírási, alakváltozási és repedéskorlátozási követelményeket. 10.A GERENDÁK TŰZÁLLÓSÁGA Az E7-E jelű gerendák tűzállósági határértéke 30 perc. A födém alsó síkján alkalmazott 1 cm vtg. vakolattal a tűzállósági határérték 20 perccel növelhető (MSZ 595/3-86). TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 17/18
A tervezési és alkalmazási segédletet kidolgozta és összeállította: Felvilágosítás kapható: CAEC KFT CRONAUER ALMÁSI ENGINEERING CONSULTING KFT. 1073 BUDAPEST AKÁCFA U. 50. Tel.: 322-9036 e-mail: caec@alarmix.net A tervezési és alkalmazási segédletet jóváhagyta: BVM ÉPELEM Előregyártó és Szolgáltató Kft. 1117 Budapest, Budafoki út 215. Tel: 371-52-00; Fax: 205-61-55 e-mail: bvmepelem@mail.datanet.hu www.bvmepelem.hu TERVEZÉSI ÉS ALKALMAZÁSI SEGÉDLET 18/18